Российские нанотехнологии, 2024, T. 19, № 3, стр. 295-300

РАЦИОНАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ АПТАМЕРА, СПЕЦИФИЧНОГО К ПОВЕРХНОСТИ РАКОВЫХ КЛЕТОК ЛЕГКОГО, С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И МАЛОУГЛОВОГО РЕНТГЕНОВСКОГО РАССЕЯНИЯ

П. В. Артюшенко 13, И. А. Щугорева 13, О. С. Коловская 13, А. В. Рогова 13, Р. В. Морячков 1, В. Н. Заблуда 12, Т. Н. Замай 13*, А. В. Крат 34, Р. А. Зуков 34, Ф. Н. Томилин 12, А. С. Кичкайло 13

1 Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”
Красноярск, Россия

2 Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН
Красноярск, Россия

3 Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого
Красноярск, Россия

4 Красноярский краевой клинический онкологический диспансер им. А.И. Крыжановского
Красноярск, Россия

* E-mail: annazamay@yandex.ru

Поступила в редакцию 07.12.2023
После доработки 02.04.2024
Принята к публикации 09.04.2024

Аннотация

Аптамеры, короткие олигонуклеотиды, способны к высокоаффинному связыванию с мишенями благодаря уникальной структуре. Укорочение аптамера с сохранением активного центра позволит увеличить аффинность и снизить стоимость синтеза. На примере аптамера LC-224 апробирован способ рациональной оптимизации его длины и проверки правомерности разработанного подхода. Применение компьютерного моделирования и метода малоуглового рентгеновского рассеяния показало возможность оптимизации структуры аптамера путем удаления нуклеотидов, не принимающих участия в связывании с мишенью. Показано, что усечение аптамера не снижает аффинность и специфичность ДНК-аптамера. Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования продемонстрировали успешный опыт оптимизации структуры ДНК-аптамера путем его укорочения без нарушения его аффинности и специфичности к своей мишени.

Список литературы

  1. Ni X., Castanaris M., Lupold S.E. // Curr. Med. Chem. 2011. V. 18. P. 4206. https://doi.org/10.2174/092986711797189600

  2. Jia M., Sha J., Li Z. et al. // Food Chem. 2020. V. 317. P. 126459. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126459

  3. Zheng X., Hu B., Gao S.X. et al. // Toxicon. 2015. V. 101. P. 41. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2015.04.017

  4. Dhiman A., Anand A., Malhotra A. et al. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 17795. https://doi.org/10.1038/s41598-018-35985-1

  5. Hammel M. // Eur. Biophys. 2012. V. 41. P. 789. https://doi.org/10.1007/s00249-012-0820-x

  6. Rambo R.P., Tainer J.A. // Annu. Rev. Biophys. 2013. V. 42. P. 415. https://doi.org/10.1146/annurev-biophys-083012-130301

  7. Morozov D., Mironov V., Moryachkov R.V. et al. // Mol. Ther. Nucleic. Acids. 2021. V. 25. P. 316. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.07.015

  8. Zamay G.S., Ivanchenko T.I., Zamay T.N. et al. // Mol. Ther. Nucleic. Acids. 2017. V. 6. P. 150. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2016.12.004

  9. Zuker M. // Nucleic Acids Res. 2003. V. 31. № 13. P. 3406. https://doi.org/10.1093/nar/gkg595

  10. Magnus M., Boniecki M., Dawson W., Bujnicki J.M. // Nucleic Acids Res. 2016. V. 44. P. W315. https://doi.org/10.1093/nar/gkw279

  11. Humphrey W., Dalke A., Schulten K. // J. Mol. Graph. 1996. V. 14. P. 33. https://doi.org/10.1016/0263-7855(96)00018-5

  12. Abraham M.J., Murtola T., Roland S. et al. // SoftwareX. 2015. V. 1. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.softx.2015.06.001

  13. Maier J.A., Martinez C., Kasavajhala K. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2015. V. 11. P. 3696. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.5b00255

  14. Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D. et al. // J. Chem. Phys. 1983. V. 79. P. 926. https://doi.org/10.1063/1.445869

Дополнительные материалы отсутствуют.